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公開番号2025029405
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-06
出願番号2023134023
出願日2023-08-21
発明の名称ソーラー発電制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人小笠原特許事務所
主分類G05F 1/67 20060101AFI20250227BHJP(制御;調整)
要約【課題】ソーラーパネルの最大電力点を特定するまでの時間を短くして、ソーラーパネルの発電効率の低下を抑制することができる、ソーラー発電制御装置を提供する。
【解決手段】ソーラーパネルの発電を制御するソーラー発電制御装置であって、ソーラーパネルの出力電力に基づいて、ソーラーパネルに最大電力を発電させるための制御電圧をMPPT制御によって導出する第1制御部と、ソーラーパネルの出力電流に基づいて、制御電圧を補正する補正電圧を導出する第2制御部と、制御電圧を補正電圧で補正した電圧によってソーラーパネルの発電を制御する第3制御部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ソーラーパネルの発電を制御するソーラー発電制御装置であって、
前記ソーラーパネルの出力電力に基づいて、前記ソーラーパネルに最大電力を発電させるための制御電圧をＭＰＰＴ制御によって導出する第１制御部と、
前記ソーラーパネルの出力電流に基づいて、前記制御電圧を補正する補正電圧を導出する第２制御部と、
前記制御電圧を前記補正電圧で補正した電圧によって前記ソーラーパネルの発電を制御する第３制御部と、を備える、ソーラー発電制御装置。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
前記第２制御部は、前記第１制御部が前記制御電圧を導出する第１周期よりも短い第２周期で前記補正電圧を導出する、請求項１に記載のソーラー発電制御装置。
【請求項３】
前記第２制御部は、前記ソーラーパネルの前記出力電流が少ないほど小さい前記補正電圧を導出する、請求項１または２に記載のソーラー発電制御装置。
【請求項４】
前記第２制御部は、前記ソーラーパネルの日射状態に応じたＩ－Ｖ曲線の変化に基づいて定めた前記出力電流と前記補正電圧とを対応付けたマップを用いて前記補正電圧を導出する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のソーラー発電制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ソーラーパネルで発生させる電力を制御するソーラー発電制御装置などに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、ソーラーパネル（太陽電池モジュール）を用いた発電システムが開示されている。この特許文献１に記載の発電システムでは、ソーラーパネルの出力電圧および出力電流をソーラーパネルの最大電力点に応じた値に追従させて制御するＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）制御を実行する。このＭＰＰＴ制御では、日射状態の変化などによってソーラーパネルの発電電力が変化した場合、山登り法などの手法を用いてソーラーパネルの最大電力点が随時探索される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－０９１４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
山登り法を用いたＭＰＰＴ制御は、ＤＣＤＣコンバーターの動作を指令する制御電圧を所定のステップ電圧で増加および減少させる処理を行うことによって、ソーラーパネルの最大電力点を探索する。このため、日向から突然日陰になるなどソーラーパネルに急激な日射変化が生じた場合には、ＭＰＰＴ制御の速度が日射変化に素早く追従することができず、ソーラーパネルの最大電力点を特定するまでに時間が掛かってしまうという課題がある。日射変化から最大電力点を特定するまでの時間が長くなれば長くなるほど、ソーラーパネルの発電効率が低下してしまう。
【０００５】
本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ソーラーパネルの最大電力点を特定するまでの時間を短くして、ソーラーパネルの発電効率の低下を抑制することができる、ソーラー発電制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示技術の一態様は、ソーラーパネルの発電を制御するソーラー発電制御装置であって、ソーラーパネルの出力電力に基づいて、ソーラーパネルに最大電力を発電させるための制御電圧をＭＰＰＴ制御によって導出する第１制御部と、ソーラーパネルの出力電流に基づいて、制御電圧を補正する補正電圧を導出する第２制御部と、制御電圧を補正電圧で補正した電圧によってソーラーパネルの発電を制御する第３制御部と、を備える、ソーラー発電制御装置である。
【発明の効果】
【０００７】
上記本開示のソーラー発電制御装置によれば、ソーラーパネルの最大電力点を特定するまでの時間を短くすることができ、ソーラーパネルの発電効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本実施形態に係るソーラー発電制御装置を含むソーラー発電システムの概略構成図
電圧補正マップの一例を示す図
日射状態に応じたソーラーパネルのＩ－Ｖ曲線の一例を示す図
ソーラーパネルのＰ－Ｖ曲線の一例を示す図
ソーラーパネルのＰ－Ｖ曲線の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示のソーラー発電制御装置は、ソーラーパネルの出力電流がソーラーパネルの日射変動に応じて大きく変化することに着目し、ＭＰＰＴ制御によって山登り探索される最大電力点に応じた制御電圧を、ソーラーパネルの出力電流に応じて動的に変化可能な補正電圧で補正する。これにより、急激な日射変動によって最大電力点がずれたソーラーパネルの制御電圧を、補正電圧によってＭＰＰＴ制御の山登り開始電圧を素早く最大電力点の近傍にシフトさせることができるので、ソーラーパネルの最大電力点を特定するまでの時間を短くすることができる。
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
＜実施形態＞
［構成］
図１は、本開示の一実施形態に係るソーラー発電制御装置４０を含むソーラー発電システム１の概略構成を示す図である。図１に例示したソーラー発電システム１は、ソーラーパネル１０と、センサ２０と、ＤＣＤＣコンバーター３０と、ソーラー発電制御装置４０と、を備える。図１においては、電力が伝わる接続線を太線で示し、電力以外の制御信号や検出値などが送受信される接続線を細い矢印線で示している。
（【００１１】以降は省略されています）

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